除鐵錳過濾器一、概述
除鐵錳過濾器是一種專門用于去除水中鐵、錳離子的水處理設(shè)備。鐵和錳在水中常以溶解態(tài)存在，會(huì)使水產(chǎn)生顏色、異味，還可能在管道、器具表面形成沉淀和結(jié)垢，影響水的使用和設(shè)備的正常運(yùn)行。這種過濾器在地下水處理、工業(yè)用水和一些對(duì)水質(zhì)要求較高的領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
二、工作原理
氧化反應(yīng)
水中的二價(jià)鐵離子（Fe2?）在有氧和合適的 pH 值條件下，會(huì)被氧化為三價(jià)鐵離子（Fe3?），反應(yīng)式為。三價(jià)鐵離子在水中的溶解度較低，會(huì)形成氫氧化鐵沉淀。
對(duì)于錳離子，其氧化過程相對(duì)復(fù)雜。在合適的條件下，二價(jià)錳離子（Mn2?）被氧化為四價(jià)錳離子（Mn??），形成二氧化錳（MnO?）沉淀，反應(yīng)式為。這些沉淀物可以通過過濾的方式從水中去除。
過濾過程
經(jīng)過氧化反應(yīng)后，水中形成的鐵、錳沉淀物需要通過過濾介質(zhì)進(jìn)行攔截和去除。除鐵錳過濾器內(nèi)部裝有合適的過濾材料，如石英砂、無煙煤、錳砂等。這些濾料具有一定的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠阻止沉淀物通過，使凈化后的水通過濾層流出。例如，錳砂是一種常用的濾料，它本身含有二氧化錳，不僅可以作為過濾介質(zhì)，還能在過濾過程中起到催化氧化的作用，促進(jìn)水中鐵、錳離子的氧化反應(yīng)。
三、結(jié)構(gòu)組成
罐體
材質(zhì)與特點(diǎn)：罐體通常采用碳鋼、不銹鋼或玻璃鋼等材料。碳鋼罐體成本較低，但需要進(jìn)行防腐處理，如涂漆或襯膠，以防止被水腐蝕；不銹鋼罐體（如 304 或 316 不銹鋼）具有良好的耐腐蝕性和較高的強(qiáng)度，適用于對(duì)水質(zhì)要求較高或處理特殊化學(xué)物質(zhì)的場(chǎng)合；玻璃鋼罐體質(zhì)輕、耐腐蝕，并且具有良好的絕緣性，在一些小型或?qū)χ亓坑幸蟮脑O(shè)備中應(yīng)用較多。
形狀與接口：罐體一般為圓柱形，兩端為橢圓形或球形封頭。罐身上設(shè)有進(jìn)水口、出水口、反沖洗進(jìn)水口、反沖洗排水口、人孔、窺視孔等接口。進(jìn)水口和出水口用于正常過濾時(shí)水的進(jìn)出；反沖洗進(jìn)水口和排水口用于反沖洗操作，以清除濾料表面的沉淀物；人孔方便操作人員進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行檢查、維修和更換濾料；窺視孔用于觀察過濾過程和濾料的狀態(tài)。
濾料層
錳砂：是一種天然礦石，主要成分是二氧化錳（MnO?）。它的比表面積大，孔隙率高，對(duì)鐵、錳離子有良好的吸附和催化氧化作用。錳砂的粒徑一般在 0.5 - 2.0mm 之間，不同粒徑的錳砂可以分層裝填，以提高過濾效果。
石英砂：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，硬度高，耐磨損。它的主要作用是作為輔助濾料，增強(qiáng)過濾層的穩(wěn)定性和過濾效果。石英砂的粒徑通常在 0.4 - 1.2mm 之間。
無煙煤：具有良好的吸附性能和孔隙結(jié)構(gòu)，能夠吸附水中的部分雜質(zhì)，并且可以與錳砂和石英砂配合使用，優(yōu)化濾層結(jié)構(gòu)，提高過濾效率。無煙煤的粒徑一般在 1.0 - 2.5mm 之間。
濾料種類與特性：
裝填方式與厚度：濾料一般從罐底開始裝填，先裝填一層石英砂作為承托層，厚度約為 100 - 200mm，防止濾料泄漏。然后按照設(shè)計(jì)要求裝填錳砂和無煙煤等濾料，濾料層總厚度通常在 800 - 1500mm 之間。裝填時(shí)要保證濾料均勻分布，避免出現(xiàn)局部空缺或堆積過密的情況。
布水系統(tǒng)和集水系統(tǒng)
布水系統(tǒng)：位于過濾器頂部，主要作用是將進(jìn)水均勻地分布在濾料層的表面。常見的布水方式有穿孔管布水和噴頭布水。穿孔管布水是在布水管道上開有許多小孔，使水通過小孔均勻地灑在濾料層上；噴頭布水則是通過噴頭將水噴射成均勻的水霧狀，確保水能夠均勻地進(jìn)入濾料層進(jìn)行過濾，避免局部水流過快或過慢，保證過濾效果的均勻性。
集水系統(tǒng)：位于過濾器底部，主要由多孔板和濾帽組成。多孔板上有大量均勻分布的小孔，過濾后的水通過這些小孔匯集到集水系統(tǒng)的出水管道；濾帽安裝在多孔板的小孔上，其作用是防止濾料顆粒流失，同時(shí)保證水能夠順利地通過。集水系統(tǒng)能夠有效地收集經(jīng)過過濾后的清水，確保出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。
曝氣系統(tǒng)（部分設(shè)備有）
曝氣方式與設(shè)備：在一些除鐵錳過濾器中，需要進(jìn)行曝氣操作來增加水中的溶解氧，以促進(jìn)鐵、錳離子的氧化反應(yīng)。曝氣方式有多種，如鼓風(fēng)曝氣、射流曝氣等。鼓風(fēng)曝氣是通過鼓風(fēng)機(jī)將空氣輸送到水中，使空氣與水充分接觸；射流曝氣則是利用高速水流的噴射作用將空氣帶入水中。曝氣設(shè)備還包括曝氣頭、曝氣管道等，用于將空氣均勻地分布在水中。
作用與控制：曝氣系統(tǒng)的作用是為鐵、錳離子的氧化提供足夠的氧氣。通過控制曝氣時(shí)間、曝氣強(qiáng)度等參數(shù)，可以調(diào)節(jié)水中的溶解氧含量，以適應(yīng)不同水質(zhì)和處理要求。例如，在處理高濃度鐵、錳離子的水時(shí)，需要適當(dāng)增加曝氣強(qiáng)度和時(shí)間，以確保鐵、錳離子能夠充分氧化。
四、性能特點(diǎn)
去除鐵錳離子
除鐵錳過濾器能夠有效去除水中的鐵、錳離子，使出水的鐵含量可降低到 0.3mg/L 以下，錳含量可降低到 0.1mg/L 以下，滿足生活飲用水和大多數(shù)工業(yè)用水對(duì)鐵、錳含量的要求。
運(yùn)行穩(wěn)定可靠
設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，只要定期進(jìn)行反沖洗和維護(hù)，就能保持長期穩(wěn)定的運(yùn)行。濾料的使用壽命較長，在正常運(yùn)行條件下，錳砂等濾料可以使用 3 - 5 年，減少了設(shè)備的更換頻率和運(yùn)行成本。
操作簡(jiǎn)便
操作和維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的技術(shù)和專業(yè)人員。反沖洗操作可以根據(jù)設(shè)定的時(shí)間、壓力差或流量等參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行，也可以手動(dòng)控制。通過窺視孔可以觀察濾料的狀態(tài)和過濾過程，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理。
適應(yīng)性強(qiáng)
可以根據(jù)不同的水質(zhì)條件和處理要求，通過調(diào)整濾料種類、曝氣參數(shù)等方式進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于不同濃度的鐵、錳離子和不同的水源，都能取得較好的處理效果。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
飲用水處理
在地下水作為飲用水源的地區(qū)，除鐵錳過濾器是必不可少的設(shè)備。它可以去除水中的鐵、錳離子，消除水的顏色和異味，提高飲用水的質(zhì)量和性，保障居民的健康。
工業(yè)用水處理
在工業(yè)生產(chǎn)中，如紡織印染、造紙、化工等行業(yè)，對(duì)水中鐵、錳離子的含量有嚴(yán)格要求。除鐵錳過濾器可以為這些行業(yè)提供合格的工業(yè)用水，防止鐵、錳離子在設(shè)備和產(chǎn)品上形成沉淀和污漬，保證產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備正常運(yùn)行。
泳池水處理
游泳池水中的鐵、錳離子會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)變色、渾濁，影響泳池的美觀和衛(wèi)生。除鐵錳過濾器可以有效去除這些離子，保持泳池水質(zhì)清澈透明，為游泳者提供良好的游泳環(huán)境。